闭合水准测量-深度解析

       闭合水准路线是指在实际的工程测量中，往往需要由已知高程点测定若干个待测高程点的高程。为了进一步检核在观测、记录及计算中是否存在错误，同时避免测量误差的积累，保证测量结果的精度，必须将已知点和待测点组成某种形式的水准路线，利用一定的检核条件来检核测量结果的准确性。
闭合水准路线是从已知水准点A出发，沿B、C、D、E进行水准测量，最后测回到A。相邻两点称为一个测段。各测段高差的代数和应等于零，即理论值应为零。但在测量过程中，不可避免的存在误差，使得实测高差之和（测量值）往往不为零，从而产生高程闭合差。所谓闭合差，就是测量值和理论值（或已知值）之差，用FH来表示。因此，闭合水准路线的高差闭和差为：FH=∑h测-∑h理。不同等级的水准测量，对闭合差的要求也不同。在国家测量规范中，图根点的水准高差闭合差容许值FH（单位为mm）为：
平地：FH=±40L1/2；（1）
山地：FH=±12N1/2；（2）
式中L为水准路线长度，即前后视距总和单位km；N为测站数，当每公里大于16站时，按（1）式计算
 
二、误差来源
1.仪器误差
（1）水准仪的精度对精密水准测量成果的影响
水准仪仪器的观测精度，主要是由仪器的误差而引起的每公里水准测量往返测中数的中误差，表示仪器在测量中所能达到的精度。现有的数字水准仪的性能已非常优良，能满足精密水准测量的精度要求。因此，在观测前，只要对数字水准仪进行严格的检校，如仪器的补偿性能、仪器分辨率、电子i角等，掌握仪器的工作状态；在观测过程中，测量作业、操作仪器严格按照《规范》要求，比如对视距的选择、在照准同一测站前、后视尺时尽量避免调焦、每一测站的后、前视距离之差和每一测段的后、前视距离之累计差规定一个限值、在阳光下观测必须用伞遮住仪器等，就可以减弱或消除水准仪的精度对精密水准测量成果的影响。
 
2.观测误差
操作者对精密水准测量成果的影响主要在观测者的置平质量、调焦质量及立尺者标尺安置质量对测量的影响。
（1）整平仪器误差
在整平过程中，要遵循左手拇指规则：“左手拇指旋转脚螺旋的运动方向，就是气泡移动的方向”，不可盲目转动脚螺旋。另外要注意仪器转到任何方向，气泡都要居中，这样才能提高测量结果的准确性。
 
（2）调焦误差
对于调焦质量，数字水准仪也要求十字丝影像清晰、标尺的像准确地聚集在CCD传感器上，才能准确的反映测量值，否则，调焦质量不高、成像不清晰，数字水准仪自动测量的数值也是不准确的。观测者保证每站的仪器调焦质量，才可获得最佳的测量精度。
 
（3）水准尺倾斜误差
在水中测量读数时，若水准尺在视线方向前后倾斜，会造成水准尺读数总会偏大，所以立尺者要确保尺上的圆水准气泡居中或配套使用厂家提供的可调节升降尺撑，提高扶尺质量，保证测量结果的准确性。当条形码标尺上位于视线上下一定范围内的尺面被遮挡后，CCD传感器将因采样数据不足而产生不够精确的结果或无法产生结果。所以在观测过程中，应尽量避免标尺被遮挡现象。
 
3.外界环境的影响
（1）光照及风力对水准测量成果的影响
野外作业时，光照会造成仪器各部分受热不均使轴线关系改变，对于采样范围内的亮度不均匀的条形码群体，会使曝光时间失控，单次测量时间延长，影响测量精度，严重时会使测量中断。风大时会使仪器抖动、不易整平等都会引起误差。所以要选择好的天气测量，另外，给仪器打伞遮光等都是消除和减弱其影响的好办法。
 
（2）大气折光对水准测量成果的影响
精密路线测量时，大气折光对测量精度的影响也是十分明显的。一般视线离地面越近，光线的折射也就越大。观测时应根据二等水准测量技术要求对视线高度的规定，以减小大气折光的影响